云制造作为一种网络化新型制造模式,使得制造业产品数据信息共享十分频繁。在云制造平台中,计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)应用广泛。CAD工程图作为企业和个人重要资源信息的载体,在使用和传输的过程中,依旧存在着各种安全隐患,一旦出现泄密,将会引起严重后果。CAD工程图数字水印技术因其能提供可靠的版权保护措施和内容完整性认证方案而广受关注。设计具有实用性的二维CAD工程图数字水印算法,既要考虑二维CAD工程图本身的特性,还要保证水印在不可见性、鲁棒性、安全性等各方面达到平衡。本文分别设计了面向数据鲁棒性和完整性的工程图数字水印算法,同时基于公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI),构建了CAD产品数据版权保护系统,并应用于云制造平台。主要研究工作如下:(1)在研究现有国内外相关文献的基础上,对相关鲁棒水印和半脆弱水印算法进行了对比分析。(2)提出一种基于小波包变换和改进的差值扩展技术的二维CAD工程图鲁棒水印算法。选择实体顶点作为水印信息嵌入和提取的载体,对实体的相对坐标进行LPM顶点变换,使变换后得到的顶点坐标具有平移、旋转、缩放不变性。通过DCT变换和Zig-Zag扫描,实现水印图像的压缩。对变换后得到的顶点坐标的幅值进行三级小波包变换,并通过改进的差值扩展算法将水印嵌入到小波包变换后的细节系数中。该算法对几何攻击等方式有鲁棒性,同时提高了水印的嵌入容量。(3)提出一种基于Hash映射和改进的差值扩展技术的二维CAD工程图半脆弱水印算法。首先提取工程图全部实体顶点信息和句柄信息,并根据他们的位置进行分组。对于每个实体的顶点,构造相对坐标并进行顶点变换。然后将每一幅值精度位之前的数据变换为整数,并与本组前一实体句柄之和映射生成特征信息;最后利用改进的差值扩展算法将水印信号分别嵌入到幅值和相位精度位之后的数据中。该算法对平移、旋转等合法操作具有鲁棒性,对添加、删除等改变图形内容的恶意攻击极度敏感,同时可以实现篡改定位,定位精度为单个实体。(4)面向云制造平台构建了一个基于PKI技术的CAD产品数据版权保护系统。将针对数据鲁棒性的二维工程图水印算法运用到系统中,实现水印嵌入、水印提取功能,并测试水印算法对常见几何攻击的抵抗能力。